不同品种莲子对纯莲蓉馅料加工品质影响作用的研究

徐吉祥，钟桂兴，孙楚楠，楚炎沛

(1.清远职业技术学院 食品药品学院，广东 清远 511510； 2.清远市智农达科技服务有限公司，广东 清远 511500； 3.华中科技大学 同济医学院，湖北 武汉 430074)

莲子在我国主要分布在福建、浙江、湖南、湖北、江苏、河北等地，属于高淀粉质食品[1]。莲子淀粉占莲子干物质的50%左右，属限制型膨胀淀粉，因溶解度、透明度较低，凝沉性强且速度较快，凝胶具有较强的冻融稳定性和较低的凝胶强度等特性，限制了其应用价值[2-4]。莲子中直链淀粉质量分数达42%，是影响吸水性、膨胀性和煮制过程中固体物质的溶解性、色泽、黏性和柔软性的主要因素，对馅料品质有着至关重要的影响[5]。纯莲蓉类馅料普遍应用在食品加工行业中，尤其在制作广式月饼时，是以100%莲子为主要原料加工而成的，要求除油糖外的馅料原料中，莲子的比例应不低于60%[6-7]。长期以来纯莲蓉馅料的加工主要是通过长时间的炒制令糖和油充分地融合到糊化的莲子淀粉颗粒中而将水分逼干，这种“师傅传徒弟”式的小锅批量炒制方式多依赖于经验丰富的师傅结合炒制过程中的火候和组织状态，对油糖的用量进行微调，因而很难确保馅料产品的质量稳定和品质可控。采用直链淀粉分析仪测定莲子中的直链淀粉含量，在传统的馅料生产企业尚未得到普及和重视，如果能够根据不同品种莲子的润涨特性及其对馅料加工品质的影响进行合理的原料选用或搭配，将是现代馅料生产企业进行技术管理的重要内容。本研究选取常见的4种莲子，通过对莲子颗粒吸水率、膨胀度，以及制作出的纯莲蓉馅料的感官、比容和乳化稳定性的分析评判，为生产企业采取分等定级的莲子分类管理或合理搭配提供有益的探讨，同时为传统馅料的自动化、工业化、标准化生产管理提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料

莲子，市售的4种莲子；白砂糖，中粮屯河糖业股份有限公司；花生油，白燕一级压榨花生油。

1.2 仪器设备

HH-1型数显恒温水浴锅，金坛市富华仪器有限公司；LXJ-11B型低速离心机，上海安亭科学仪器厂；1833001夹层煮锅，哈尔滨市龙江食品机械有限公司；JL-XXZG行星式下搅拌真空锅，保定嘉利食品机械有限公司；DSJTM-16DM磨浆机，启东市东胜化工机械厂；JA-Y007液体高粘体自动充填包装机，上海据澳包装机械有限公司。

1.3 实验方法

1.3.1样品处理

谷物的食用蒸煮品质、黏性、硬度、蒸煮时吸水量、蒸煮时间、溶胀体积等等，在很大程度上取决于谷物中直链淀粉和支链淀粉两组分含量变化，以及直链淀粉相对分子质量的大小，直链淀粉含量应作为评定莲子品质以及深加工莲蓉馅料品质稳定性的主要理化指标之一，但在传统的馅料生产管理中，直链淀粉测定仪并不普及，对于农作物的品质监控，大多借助于一些便捷的分析手段快速分等定级并区分不同品种的差异性。本研究中，批量莲子按照NY/T 1504—2007[8]进行抽样检测，分析结果见表1。对验收合格的莲子随机分别抽取100粒及50 kg，其中：100粒用于莲子的淀粉颗粒润涨特性研究，包括吸水率、膨胀度。50 kg按照标准程序制成相应的纯莲蓉馅料，5 kg/包进行分装冷却后，置于4℃条件下冷藏储存1个月，用于纯莲蓉馅料的品质稳定性评价。

1.3.2不同品种莲子的润涨特性研究

实验随机选取完整无缺陷莲子100粒，称取质量记为m0，置于500 ml量杯中，加蒸馏水至刻度线处，因蒸馏水的密度通常是1 g/ml，记录加入水的质量记为体积V0；按照预先设定的标准方法进行浸泡、脱衣、开边、去莲心后，称取淋干水分的莲子质量记为m1，再次置于500 ml量杯中，加蒸馏水至刻度线处，记录加入水的质量记为体积V1，按照以下方法进行计算后，结果见表1。

表1 不同品种莲子的抽样检测及润涨特性分析结果

1.3.2.1吸水率的测定

室温条件下单位质量的莲子在水中浸泡一定时间后所增加的质量百分数，即：

吸水率=(m1-m0)/m0×100%。

吸水率高意味着莲子颗粒充分吸水润涨，较易熟烂糊化。

1.3.2.2膨胀度的测定

溶胀本是指高分子聚合物在溶剂中体积发生膨胀的现象，干莲子在浸泡过程中吸水润涨时会伴随着体积膨胀，这是体现淀粉颗粒膨胀度的一种物理现象，本研究以体积比的方式衡量莲子淀粉在水中发生润胀的程度，即：

膨胀度=V0-V1/(500-V0)×100%。

膨胀度大意味着比表面积大，与水接触充分，发生胶凝反应就越多。

1.3.3不同品种莲子纯莲蓉馅的品质稳定性研究

选取验收合格的莲子50 kg经预处理、煮莲、磨浆后，加入65 kg白砂糖，32 kg大豆油调配均质，然后夹层炒锅炒至水分(18±1)%，固形物含量(72±1)%，进行分装储存。曾绍校[2]早期研究发现，莲子淀粉易老化且在冷藏条件下的老化速率最大。本试验将分装好的5 kg/包的纯莲蓉馅料置于4℃环境冷藏存放1个月后，参照以下方法进行品质稳定性的评判，结果列于表2中。

1.3.3.1感官评价

采用描述性感官评价方法[9]，取样品400 g置于洁净的白瓷盘中，目测形态、色泽，然后用刀按四分法切开观察内部组织、品味并与标准对照后作出描述性评价。理想的馅料感官要求：组织细腻油润，色泽正常，口感好，无异味，正常视力无可见杂质。

1.3.3.2比容

参照海沙置换法[10]，视自动包装完好的5 kg馅料(记为m)为不规则立体图形，将密封完好的馅料放入自制的、盛有适量清水的测量容器内，放入前后水面所对应的容积分别记为V2和V3，计算比容：

υ=(V3-V2)/m。

比容大的馅料有利于制作出外形饱满、轮廓分明、花纹清晰的月饼。

1.3.3.3乳化稳定性的测定

采用离心沉淀法[11-12]，取适量馅料放于60℃的恒温水浴锅中0.5 h，用注射器将50 g的60℃馅料精确注入到50 ml离心管中，以3 000 r/min离心15 min，记录上层液总质量(g,包括水层和油层)，数值越接近0，样品的乳化稳定性越好。

1.4 数据分析

将同一样品平行测定3次取平均值。试验数据采用Microsoft office excel 及origin8.0进行处理。

2 结果与分析

2.1 不同品种莲子颗粒的润涨特性

干燥的莲子颗粒置于室温水中，水分子可简单地进入淀粉颗粒的非结晶部分，许多无定型部分的亲水基结合或被吸附，使淀粉颗粒在水中膨胀；到了煮莲阶段，当加热温度达到55℃以后，淀粉颗粒突然膨胀而体积增至原来的数百倍完成糊化，淀粉的润涨糊化通常伴随有淀粉颗粒的吸水膨大，支链淀粉微晶束的熔接，直链淀粉晶体双螺旋结构的打开及熔接，直链淀粉的脱离，胶体的形成，直链淀粉的再结晶过程[13]。而这些特性与糊化过程中淀粉的颗粒特性是密切相关的，通过对淀粉颗粒溶胀特性的研究，可以了解淀粉颗粒内部的物系特性，了解淀粉的糊化特性。

2.1.1不同品种莲子的吸水率

莲子淀粉颗粒表面光滑，大多数淀粉颗粒呈椭圆形，少数为圆形和不规则形[14]，由于不同品种的莲子千粒重有所偏差，表现在直链淀粉的含量和淀粉颗粒会有所不同。表1中的数据表明：湘莲和泰莲吸水率相对较高，其次是红莲，湖莲的吸水率相对偏低。千粒重在一定程度上说明了湘莲同其他品种莲子的与众不同，湘莲粒大饱满坚实，胚乳占比高且淀粉颗粒表面光滑，显示了其籽粒内容物的积累能力和淀粉积累量的不同[15-16]。由于遗传因素和生长环境的不同，莲子淀粉颗粒的大小和形态会有所差异[17]，千粒重小但吸水率偏高的泰莲同其他品种表现的有所不同，而千粒重小、颗粒就相应偏小的红莲和湖莲，吸水率表现偏低，分析原因可能是由于莲衣和莲心的占比大，也可能是因为莲子在干燥过程中的淀粉形态结构变化会造成莲子的结壳、硬化，从而复水难、易返生问题[18]。钱文文等[17]的研究也表明，湘莲的淀粉颗粒普遍较大，且大颗粒的淀粉粒占较大比例，而红莲的粒径小且小颗粒和不规则片状占据较大比例。

2.1.2不同品种莲子的膨胀度

淀粉的应用大多是与水分不开的，莲子淀粉在糊化过程中，淀粉颗粒需要先吸水发生涨润，形成相互独立而又交叉联系的囊状物，为后期的加热糊化构成了其独特的三维网状结构的连续相，冷却后又成为凝胶状。莲子中淀粉颗粒的充分溶胀使得加热后能够形成较强的网络弹性[19]。

表1中的数据表明：湘莲和红莲的吸水膨胀度高，淀粉颗粒具有良好的吸水溶胀性能，有助于后期的加热糊化；泰莲和湖莲因粒小皱缩而吸水膨胀度偏低，或是莲衣和莲心的占比大而影响了淀粉颗粒的吸水膨胀值的实际测算。综合吸水率和膨胀度来看，湘莲的润涨能力强，湖莲的涨润能力差，泰莲和红莲整体不相上下。

2.2 不同品种莲子的馅料品质

莲子的加工品质主要与其所含淀粉有关，淀粉在过量水分中的润涨和糊化特性对它的物理和化学特性有着很大的影响，并对莲子的加工性能以及纯莲蓉馅料的质构和口感都有较大影响，尤其是淀粉糊化后在储藏过程中的老化特性会降低淀粉质馅料的品质而缩短保质期。如果说淀粉颗粒的特性直接影响着莲子磨浆后的细腻度，油糖比则会直接影响着调配均质后的乳化效果，一旦乳化不好，不但会使馅料组织粗糙，比容小，硬度大，黏性差，而且在储存过程中会出现明显的出油反砂现象。本研究所选4种莲子的馅料品质见表2。

表2 不同品种莲子的馅料品质

2.2.1感官品质

人们对于馅料不仅注重营养价值，还对口感有更高的要求，优质的纯莲蓉馅料之所以深受消费者的喜爱，在于其细腻、滑润和松软的口感，造成这种口感特性的关键就是馅料的原料组成:莲子淀粉颗粒与油糖的均一稳定体系，为油糖调配后的均质乳化体系提供了较大的比表面积，淀粉颗粒表面充分吸附糖油之后使颗粒表面光滑，彼此分散存在而不相互粘连，从而形成了馅料的细腻口感。4种馅料中，湘莲由于色白粒大味甘清香，馅料软糯润滑、松软适中而最具特色。红莲馅料偏硬而化口性差，泰莲馅料绵软而有粘滞感，湖莲馅料则有明显的液体渗出等不良现象，分析原因主要在于直链淀粉含量的高低与煮莲糊化后的黏性、柔软性及光泽性等息息相关。通常直链淀粉含量越高，硬度会越大，黏性越小，光泽度越差。陈晓明等[20]的研究也表明红莲的淀粉糊冻融稳定性较差，易形成局部的微晶束，易凝沉，易回生。涂田华等[3]的研究表明莲子淀粉含量对弹性和软硬度影响较大，当直链淀粉质量分数低于15%时，食味品质评分较高，口感也较好；直链淀粉质量分数在15%～20%时口感次之，大于20%较差。

2.2.2比容

比容反映了单位质量的物体具有的体积，如面包比容反映了面团体积膨胀程度及保持能力，并影响到成品面包的外形、口感、组织。同理，馅料的比容也体现出了不同淀粉颗粒在糊化过程中的膨胀程度及与糖油乳化均质后的保持能力。4种不同的馅料中，湘莲特有的淀粉颗粒性状制作出的馅料比容最大，其次是泰莲和红莲，湖莲馅料不但比容小且组织粗糙无油润感。分析原因可能在于湘莲特有的颗粒性状经充分吸水溶胀和加热炒制糊化后，淀粉发生的变化程度较大，较其他品种的淀粉会变得黏稠许多，馅料的网络弹性较强，容易包裹住油糖等液体材料从而形成的产品比容大。而湖莲等调配后的莲浆-油糖体系黏度形成的凝胶结构相对较弱，不利于水包油型乳状液的品质稳定。泰莲则有可能是内在的支链淀粉含量明显不同于其他品种，体系的胶黏性相对较为稳定，比容也较为理想。红莲因其所含的直链淀粉易凝沉回生而硬化导致比容偏小。比容所反映出的馅料特性与2.3.1中感官所看到的性状也基本一致。

2.2.3乳化稳定性

淀粉颗粒吸水润涨、加热糊化后，由于淀粉特有的凝沉特性，随着馅料存放时间的延长，淀粉分子自然缔合并过渡到局部紧密状态，变成天然淀粉似的不溶性状态，使糊化的淀粉出现分层沉淀，支链淀粉因有支叉结构，空间阻隔作用大，且对直链淀粉分子间的结合有一定的抑制作用而不易发生老化。馅料在制作过程中添加的油通常不低于15%，在后期的储存和流通过程中，往往会容易出现液体外渗的现象[21]。表2中的数据表明，湘莲馅料的乳化稳定性最好，其次是泰莲、红莲，湖莲的稳定性最差，这与感官所看到的液体渗出、老化结晶等现象基本一致。俞峥怿等[22]的研究表明，淀粉颗粒越均一，大颗粒比例越多，颗粒吸水润涨越迅速，糊化温度越低，糊的胶黏性也越稳定。湘莲的体系黏度有助于形成弱凝胶结构，从而提高了产品水包油型的乳状液的稳定品质。湖莲由于吸水率低，膨胀度小，在单位煮制时间内淀粉颗粒糊化不充分，调配均质后油糖会将淀粉糊化膨胀所需的水分解析，导致后期储存运输及保质期内的油水析出、糖液结晶等不良现象。红莲是否真正是由于直链淀粉比例的特殊性导致了吸水率低、膨胀度高，而馅料又易老化、变硬、比容小等，这有待进一步借助于淀粉分析仪进行更为深入详细的研究。

3 结语

莲子品种繁多，质量差异较大，不同品种的莲子中所含的直/支链淀粉、蛋白质以及淀粉颗粒特性不同，对莲子深加工产品的工艺控制和品质稳定性会带来很大影响。湘莲颗粒饱满均匀，煮食易烂，清香味美，适宜于制作高等级的纯莲蓉馅料。泰莲具有优良的吸水和保水性能，支链淀粉含量高，具有明显的黏性而容易包油包糖包水且比容大，品质相对比较稳定。红莲在馅料储存期间因老化回生而品质稳定性差。湖莲吸水率弱，膨胀度小，制作出的馅料比容小，品质稳定性差，不适宜单独用来生产高品质的馅料，可尽量多地利用其营养价值和保健功能。掌握了不同品种莲子的基本特性后，有助于生产企业对莲子进行合理选配或分等定级，生产出符合市场需要的纯莲蓉馅料。如何更经济有效地综合利用好不同品质的莲子，有待于借助于直链淀粉分析仪进行更为详尽的分析和探讨。